Test/Source/Tests/Test_3x3transposeTimes.cpp

   1 //
   2 //  Test_3x3transposeTimes.cpp
   3 //  BulletTest
   4 //
   5 //  Copyright (c) 2011 Apple Inc.
   6 //
   7
   8
   9 #include "LinearMath/btScalar.h"
  10 #if defined (BT_USE_SSE_IN_API) || defined (BT_USE_NEON)
  11
  12
  13 #include "Test_3x3transposeTimes.h"
  14 #include "vector.h"
  15 #include "Utils.h"
  16 #include "main.h"
  17 #include <math.h>
  18 #include <string.h>
  19
  20 #include <LinearMath/btMatrix3x3.h>
  21
  22 #define LOOPCOUNT 1000
  23 #define ARRAY_SIZE 128
  24
  25 static inline btSimdFloat4 rand_f4(void)
  26 {
  27     return btAssign128( RANDF_01, RANDF_01, RANDF_01, BT_NAN );      // w channel NaN
  28 }
  29
  30 static btMatrix3x3 TransposeTimesReference( const btMatrix3x3 &in, const btMatrix3x3 &m )
  31 {
  32     btVector3 m_el[3] = { in[0], in[1], in[2] };
  33     btSimdFloat4 r0 = btAssign128(m_el[0].x() * m[0].x() + m_el[1].x() * m[1].x() + m_el[2].x() * m[2].x(),
  34                             m_el[0].x() * m[0].y() + m_el[1].x() * m[1].y() + m_el[2].x() * m[2].y(),
  35                             m_el[0].x() * m[0].z() + m_el[1].x() * m[1].z() + m_el[2].x() * m[2].z(),
  36                             0.0f );
  37     btSimdFloat4 r1 = btAssign128(   m_el[0].y() * m[0].x() + m_el[1].y() * m[1].x() + m_el[2].y() * m[2].x(),
  38                             m_el[0].y() * m[0].y() + m_el[1].y() * m[1].y() + m_el[2].y() * m[2].y(),
  39                             m_el[0].y() * m[0].z() + m_el[1].y() * m[1].z() + m_el[2].y() * m[2].z(),
  40                             0.0f );
  41     btSimdFloat4 r2 = btAssign128(   m_el[0].z() * m[0].x() + m_el[1].z() * m[1].x() + m_el[2].z() * m[2].x(),
  42                             m_el[0].z() * m[0].y() + m_el[1].z() * m[1].y() + m_el[2].z() * m[2].y(),
  43                             m_el[0].z() * m[0].z() + m_el[1].z() * m[1].z() + m_el[2].z() * m[2].z(),
  44                             0.0f );
  45     return btMatrix3x3( r0, r1, r2 );
  46 }
  47
  48 static int operator!= ( const btMatrix3x3 &a, const btMatrix3x3 &b )
  49 {
  50     if( a.getRow(0) != b.getRow(0) )
  51         return 1;
  52     if( a.getRow(1) != b.getRow(1) )
  53         return 1;
  54     if( a.getRow(2) != b.getRow(2) )
  55         return 1;
  56     return 0;
  57 }
  58
  59 int Test_3x3transposeTimes(void)
  60 {
  61     // Init an array flanked by guard pages
  62     btMatrix3x3 in1[ARRAY_SIZE];
  63     btMatrix3x3 in2[ARRAY_SIZE];
  64     btMatrix3x3 out[ARRAY_SIZE];
  65     btMatrix3x3 out2[ARRAY_SIZE];
  66
  67         float maxRelativeError = 0.f;
  68     // Init the data
  69     size_t i, j;
  70     for( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ )
  71     {
  72         in1[i] = btMatrix3x3(rand_f4(), rand_f4(), rand_f4() );
  73         in2[i] = btMatrix3x3(rand_f4(), rand_f4(), rand_f4() );
  74
  75         out[i] = TransposeTimesReference(in1[i], in2[i]);
  76         out2[i] = in1[i].transposeTimes(in2[i]);
  77
  78         if( out[i] != out2[i] )
  79         {
  80
  81                         float relativeError = 0.f;
  82
  83                         for (int column=0;column<3;column++)
  84                         for (int row=0;row<3;row++)
  85                                 relativeError = btMax(relativeError,btFabs(out2[i][row][column] - out[i][row][column]) / out[i][row][column]);
  86
  87                         if (relativeError>1e-6)
  88                         {
  89                                 vlog( "failure @ %ld\n", i);
  90                                 btVector3 m0, m1, m2;
  91                                 m0 = out[i].getRow(0);
  92                                 m1 = out[i].getRow(1);
  93                                 m2 = out[i].getRow(2);
  94
  95                                 vlog(   "\ncorrect = (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) "
  96                                                 "\n          (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) "
  97                                                 "\n          (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) \n",
  98                                                 m0.m_floats[0], m0.m_floats[1], m0.m_floats[2], m0.m_floats[3],
  99                                                 m1.m_floats[0], m1.m_floats[1], m1.m_floats[2], m1.m_floats[3],
 100                                                 m2.m_floats[0], m2.m_floats[1], m2.m_floats[2], m2.m_floats[3]);
 101
 102                                 m0 = out2[i].getRow(0);
 103                                 m1 = out2[i].getRow(1);
 104                                 m2 = out2[i].getRow(2);
 105
 106                                 vlog(   "\ntested  = (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) "
 107                                                 "\n          (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) "
 108                                                 "\n          (%10.4f, %10.4f, %10.4f, %10.4f) \n",
 109                                                 m0.m_floats[0], m0.m_floats[1], m0.m_floats[2], m0.m_floats[3],
 110                                                 m1.m_floats[0], m1.m_floats[1], m1.m_floats[2], m1.m_floats[3],
 111                                                 m2.m_floats[0], m2.m_floats[1], m2.m_floats[2], m2.m_floats[3]);
 112
 113                                 return -1;
 114                         } else
 115                         {
 116                                 if (relativeError>maxRelativeError)
 117                                         maxRelativeError = relativeError;
 118                         }
 119         }
 120     }
 121
 122         if (maxRelativeError)
 123         {
 124                 printf("Warning: maxRelativeError = %e\n",maxRelativeError);
 125         }
 126     uint64_t scalarTime, vectorTime;
 127     uint64_t startTime, bestTime, currentTime;
 128     bestTime = -1LL;
 129     scalarTime = 0;
 130     for (j = 0; j < LOOPCOUNT; j++) {
 131         startTime = ReadTicks();
 132         for( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ )
 133             out[i] = TransposeTimesReference(in1[i], in2[i]);
 134         currentTime = ReadTicks() - startTime;
 135         scalarTime += currentTime;
 136         if( currentTime < bestTime )
 137             bestTime = currentTime;
 138     }
 139     if( 0 == gReportAverageTimes )
 140         scalarTime = bestTime;
 141     else
 142         scalarTime /= LOOPCOUNT;
 143
 144     bestTime = -1LL;
 145     vectorTime = 0;
 146     for (j = 0; j < LOOPCOUNT; j++) {
 147         startTime = ReadTicks();
 148         for( i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++ )
 149             out[i] = in1[i].transposeTimes(in2[i]);
 150         currentTime = ReadTicks() - startTime;
 151         vectorTime += currentTime;
 152         if( currentTime < bestTime )
 153             bestTime = currentTime;
 154     }
 155     if( 0 == gReportAverageTimes )
 156         vectorTime = bestTime;
 157     else
 158         vectorTime /= LOOPCOUNT;
 159
 160     vlog( "Timing:\n" );
 161     vlog( "\t    scalar\t    vector\n" );
 162     vlog( "\t%10.2f\t%10.2f\n", TicksToCycles( scalarTime ) / ARRAY_SIZE, TicksToCycles( vectorTime ) / ARRAY_SIZE );
 163
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 #endif //BT_USE_SSE
 168